Comportamiento estadístico del impacto de propiedades mecánicas, estructurales y morfológicas producidas por el uso de biomodificador agroindustrial (cáscara de coco) como refuerzo de asfalto

Abstract

Flexible pavements have properties that, unlike rigid pavements, make them irreplaceable even for a network of roads in a country. It is known that asphalt is a non-renewable resource, which is why over the years engineering has been looking for ways to reduce the consumption of this material. One of the ways that this purpose has been achieved is to add polymers to its structure, also bringing an increase in its mechanical properties. However, the polymers approved by the standards are synthetic polymers, so this research seeks the results of replacing a synthetic polymer with a polymer of natural origin. In this research, ground coconut shell is proposed as a natural polymer, since coconut shell has properties similar to synthetic polymers that can help modify asphalts. The structural and morphological properties of the ground coconut shell were determined with studies of Infrared Spectroscopy, X-Ray Diffraction and Scanning Electron Microscopy (SEM, for its acronym in English); as well as, the amount of lignin in this material was determined. While the unmodified asphalt was applied the same morphological and structural tests, in addition to mechanical tests such as Penetration, Softening Point, Ductility and Elastic Recovery by Torsion. Asphalt mixtures were analyzed with 5, 20, 35, 50, 65, and 80 grams of coconut shell where mechanical, structural and morphological studies were carried out and thus analyze their behavior.

Los pavimentos flexibles poseen propiedades que a diferencia de los pavimentos rígidos lo los hacen irremplazables aun para una red de caminos de un país. Se sabe que el asfalto es un recurso no renovable es por ello por lo que a lo largo de los años la ingeniería busca el modo de disminuir el consumo de este material. Una de las maneras que se ha logrado este propósito es el adicionar polímeros a su estructura, trayendo también un aumento en sus propiedades mecánicas. Sin embargo, los polímeros aprobados por las normas son polímeros sintéticos por lo que en esta investigación se busca los resultados de la sustitución de un polímero sintético por un polímero de origen natural. En esta investigación se propone como polímero natural la cascara de coco molida, dado que la cascara de coco posee propiedades semejantes a los polímeros sintéticos que pueden ayudar a la modificación de los asfaltos. Se determinaron las propiedades estructurales y morfológicas de la cascara de coco molida con estudios de Espectroscopia de Infrarrojo, Difracción de Rayos-X y Microscopia Electrónica de Barrido (SEM por sus siglas en inglés); así como, se determinó la cantidad de lignina en este material. Mientras que al asfalto sin modificar se le aplicaron las mismas pruebas morfológicas y estructurales, además de, pruebas mecánicas como Penetración, Punto de Reblandecimiento, Ductilidad y Recuperación Elástica por Torsión. Se analizaron mezclas de asfalto con 5, 20, 35, 50, 65, y 80 gramos de cascara de coco donde a las cuales se le realizaron estudios mecánicos, estructurales y morfológicos y así analizar su comportamiento.